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焦耳-汤姆孙效应

2023-03-08 22:16:01 暂无评论 百科资料

指气体通过多孔塞膨胀后所来自引起的温度变化现象。1852年,英国物理学家J.P.焦耳和W.汤姆孙(即开尔文)为了进一步研究气体的内360百科能,对焦耳气体自由膨胀实验作了改进。

  • 中文名称 焦耳-汤姆孙效应
  • 外文名称 Joule-Thomson effect
  • 高压气体内能 压缩气体膨胀能力转变的规律

  正文

  指气体通术方汉述争状办们过多孔塞膨胀后所引起的钟乡己项问限沙最温度变化现象。1852年,英国物理学家J.P.焦耳和W.汤姆孙(即开尔文)为了进一步研究气体的内能,来自对焦耳气体自由膨胀360百科实验作了改进。他们的实验装置类似如图1所示。C、C为两个可移动的绝热活塞。多孔塞一边维持一定的较高的压强,另一边维持在较低压强。缓慢地推动C,气体从一边经多孔塞流向一边,同时亦缓慢地使C向右移动,但保持,不变。这种过程叫节流过程。由于这过程是在绝热系统中进行,所作的净功应等于系统内能的改变。 于是在过程的前后有:+=+=恒量,即过程前后焓相等。在这过程中,系统温度随压强改变的现象称为焦耳-汤姆孙效应,并把气体温度随压强的变化率定义为焦耳-汤姆孙系数

  温度的改变由图中的两个灵敏温度计测出。气体从较高压强向较低压强膨胀时变冷,即0时的效应称致冷效应或正焦耳-汤姆孙效应;若0则为致热效应或负焦耳-汤姆孙效应。=0的点称转变点,这时节流后温度无变化,称零焦耳-汤姆孙效川检顺应。理想气体所反映的始终是零焦耳-汤姆孙效应。对真实气体,若保持、不变,改变而得到一系列相应不同的,这样在-图上所得的概难果曲线称等焓线。在不同的温度下重复这种测量可得一系列的等焓线,连接各条等焓线上的转变点所得到的轨迹称转换曲线(图2)。在转换曲线右边的区域是致热区,区内呈现出负焦耳-汤姆孙效应;左边是致冷区,区内呈现正焦耳-汤姆孙效应。所以,若节流过程发生在致冷区绿至时,气体经节流后温度降低;发克压害手本说含说字济让生在致热区时则温度升圆板杆金高。在致冷区内多次应用焦耳都真宽非呢古-汤姆孙效应,可使气体液化。在室温下若气体(如氢气)发生负焦耳-汤姆孙效应,则可松过给围先行预冷(例如对氢用液态空气预冷)使其温度降到致冷区,然后用上面良附买实失制他磁职治方法使其液化。现在这种使气体液化的方法已被广泛采用。

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